大气过氧化氢观测及生成途径的模拟研究

大气过氧化氢是大气光化学的重要产物,在大气污染化学中起着重要的作用。为了解不同天气条件下大气过氧化氢的浓度水平及变化规律,探究不同污染状况下大气过氧化氢的主要生成和消耗途径,本研究于2018年秋季开展了北京大气过氧化氢（H₂O₂）的观测。观测期间H₂O₂的平均体积浓度为（0.29±0.36 ）×10⁻⁹,H₂O₂日变化明显,日间最高峰值出现在午后15:00左右。观测期间夜间偶尔出现H₂O₂上升的现象,并常伴随O₃的同时上升,H₂O₂与O₃的夜间高值似与污染气团的区域传输有关。
本研究利用气相RACM化学机理,模拟了基于实测前体物浓度下H₂O₂浓度和生成速率、不同大气气相反应途径对H₂O₂的源、汇贡献以及H₂O₂对光化学前体物变化的敏感性。模拟结果表明,气相中HO₂与HO₂自由基结合反应是H₂O₂已知生成途径中最主要源,H₂O₂干沉降为主要的H₂O₂汇。H₂O₂生成速率对光化学前体物的敏感性研究表明,烯烃对H₂O₂的生成最为敏感。与实测值相比,模式倾向于低估H₂O₂的浓度水平,研究中认为除了高NO_x条件下模式中HO₂自由基源的缺失的原因以外,气溶胶颗粒物上H₂O₂的非均相生成也可能是大气H₂O₂的重要来源。